Расчет трубы теплого пола от оптимального шага

Водяной теплый пол уже достаточно долгое время занимает лидирующие места на потребительском рынке. Он достаточно надежен и экономичен при эксплуатации, имеет качественный обогрев здания и удобен при использовании. Но все эти качества напрямую зависят от правильного расчета рабочего материала, на который влияет шаг укладки труб водяного теплого пола.

Виды трубопроводов для водяной системы

В настоящее время потребительский рынок предлагает несколько вариантов материалов и комплектующих для водяной системы отопления. При выборе трубопровода для теплого пола, нужно отталкиваться от их стоимости, характеристик и срока эксплуатации.

Рассмотрим самые распространенные виды трубопроводов и их характеристики.

Полипропиленовые

В магазине стройматериалов можно встретить два варианта труб из полипропилена, такие как металлополимерные и полимерные. Характеризуются они хорошей устойчивостью к коррозии, стойкостью к абразивному действию теплоносителя и прочному верхнему слою, который не деформируется при контакте с цементным раствором. Производители металлопластиковых трубопроводов гарантируют, что они прослужат около 40 – 45 лет, полимерные изделия более – 50 лет.

Полиэтиленовые

Отличительной особенностью этих труб заключается в том, что для провидения монтажа не понадобятся комплектующие соединения. Стыковка изделий осуществляется с применением паяльника. Для эластичности трубопровода, достаточно будет прогреть его феном. Полиэтиленовые изделия надежны и прочны, но для водяного пола они должны обязательно иметь армирующий слой. В среднем срок эксплуатации трубопровода составляет – 50 лет.

Нержавеющие

Гофрированные трубы из этого материала считаются самыми долговечными, срок их эксплуатации до сих пор не установлен. Они не поддаются коррозии, не деформируются от высокой температуры и не перемерзают при заморозках. Гибкость материала, позволяет трубопровод укладывать шагом разной величины, что упрощает монтажные работы. Единственным недостатком нержавеющих труб считается то, что их уплотнительные резинки имеют эксплуатационный срок всего 30 лет.

Медные

По отзывам потребителей, трубы из этого материала имеют самую высокую теплоотдачу. С ними можно использовать такие теплоносители как тосол или антифриз. Они удобны в эксплуатации. За счет своего оптимального размера, при монтаже не снижается прочность бетонной стяжки. Срок их эксплуатации около 60 лет.

Помимо приведенных характеристик, при выборе труб для укладки теплого пола, необходимо обратить на их технические параметры. Они должны соответствовать следующим требованиям:

1. Линейное расширение не более — 0, 055 мм/мК;
2. Теплопроводность не менее – 0,43 Вт/мК;
3. Диаметр – от 1,6 см до 2 см.

Также стоит обратить внимание на их предназначение. Многие новички допускают большую ошибку, выбирая для теплых полов, обычные водопровода для горячей воды. Поэтому, перед покупкой очень важно ознакомиться с прилагаемой инструкцией, где можно будет убедиться, что изделие подходят для системы отопления.

Способы укладки труб под напольным покрытием

Укладку теплоносителей водяного пола, можно выполнить несколькими способами. Самыми распространенными укладками считаются «улитка» и «змейка». Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

Улитка

Такой метод укладки еще называют – ракушка. Выполняется контур по полу в форме спирали так, чтобы между теплоносителями проходила обратка, по которой будет протекать остывшая жидкость. Такой способ монтажа достаточно прост, для того чтобы его выполнить без услуг специалиста. Однако, при большом шаге укладки водяного теплого пола, появятся холодные зоны на основании помещения. Поэтому шаг между трубопроводами не должен превышать 10 см.

Змейка

Такой монтаж теплоносителей может выполняться обычной или двойной укладкой по всей площади помещения в виде колец. Самостоятельно выполнить такую укладку достаточно сложно, поэтому были разработаны специальные маты для крепления труб со специально фиксирующими элементами. Поэтому при выборе этого метода, стоит быть готовым к дополнительным затратам. Но если учесть то, что шаг укладки труб теплого пола выполняется на большем расстоянии, можно будет значительно сэкономить на затратах трубопроводов.

И так, определившись с выбором и укладки труб водяного теплого пола, можно непосредственно приступить к подготовке расчета длины рабочего материала, для определенной комнаты помещения.

Данные для расчета длины трубопровода

Для того, чтобы рассчитать длину трубопроводов для определенного пространства помещения понадобятся следующие данные: диаметр теплоносителя, шаг укладки трубы теплого пола, обогреваемая поверхность.

Длина трубы для контура

Длина теплоносителя напрямую зависит от внешнего диаметра трубы. Поэтому, если на начальном этапе упустить этот момент расчета, появятся затруднения с циркуляцией воды, что в свою очередь приведет к некачественному обогреву пола. Рассмотреть допускаемые нормы сечения трубы теплого пола и его длинны можно по следующей схеме.

Внешний диаметр трубы	Максимальная величина трубы
1,6 – 1,7 см.	100 – 102 м.
1,8 – 1,9 см.	120 – 122м.
2 см.	120 – 125 м.

Но так, как контур должен быть выполнен из цельного материала, на количество контуров для обогревающей площади, будет влиять шаг укладки водяного теплого пола.

Шаг укладки теплого пола

От шага укладки будет зависеть не только длина трубопровода, но и мощность теплоотдачи. Поэтому при правильно произведенном монтаже теплоносителей можно будет сэкономить на потребляемой энергии теплых полов.

Рекомендуемый шаг укладки труб теплого пола считается 20 см. Этот показатель обуславливается тем, что при его применении происходит равномерный обогрев пола, а также упрощаются монтажные работы. Помимо этого показателя также допускаются следующие нормы: 10 см. 15 см. 25 см. и 30 см.

Приведем наглядный пример, расход трубопровода при оптимальном шаге теплого пола.

Шаг, см.	Расход рабочего материала на 1 кв.м., м.
10 — 12	10 – 10,5
15 — 18	6,7 – 7,2
20 — 22	5 – 6,1
25 — 27	4 – 4,8
30 — 35	3,4 – 3,9

При более плотной укладке повороты изделия будут петлеобразные, что затруднит циркуляцию теплоносителя. А при большем шаге монтажа прогрев помещения будет не равномерным.

Онлайн калькулятор для расчета

Так как контур теплого пола должен максимально захватывать общую площадь помещения, необходимо составить схему его расположения. Для этого понадобится миллиметровый лист бумаги и карандаш. Схема составляется в следующем порядке:

1. На бумаге рисуется общая площадь помещения.
2. Измеряются размеры габаритной мебели и напольной электротехники.
3. В соответствующем расположении все измерения переносятся на бумагу.
4. Категорически запрещено, чтобы теплоноситель проходил с близким расположением к стенам, поэтому вдоль всей нарисованной площади делается отступ в 20 см.

Заштриховав все нанесенные измерения и отступы, можно визуально посчитать площадь помещения, где будут располагаться теплоносители.

Итак, зная все необходимые данные, можно приступить к непосредственному расчету рабочего материала системы отопления.

Высчитывается длина по следующей формуле:

Р – обогреваемая площадь помещения;

Т – шаг трубы для теплого водяного пола;

k – показатель запаса, находящийся в промежутке 1,1-1,4.

Рассмотрев всю последовательность расчета трубопровода для водяной системы, можно сделать вывод, что выполнить его не так уж и сложно. При его выполнении самое главное придерживаться рекомендуемых норм шага укладки контуров и площадь обогреваемой поверхности. Если же упустить эти показатели из вида, можно будет не только переплатить при покупке рабочего материала, но и не получить желаемого обогрева жилого помещения.

Как рассчитать шаг укладки трубы 16 и 20 мм для водяных полов

Системы для нагрева половых покрытий устанавливаются в коттеджах, частных домах. Они пришли на смену громоздким радиаторам. Чтобы отопление работало эффективно, нужно учитывать ряд особенностей монтажа, правильно рассчитывать расстояние между трубами теплого пола. Если проект разработан неправильно, тепло будет неравномерно распространяться по помещениям, отопление будет работать в холостом режиме.

Расстояние между трубами теплого пола

Общепринятые шаги укладки

Обычно трубы укладывают так, чтобы расстояние между ними было 100-300 мм. Более точно шаг определяется только после расчета общей длины трубопровода и определения площади отопления (площадь комнаты минус площадь громоздкой мебели). Практически расстояние рассчитывается приблизительно (см. ниже), а затем чертится схема укладки теплого пола и уточняется шаг.

Примерное расстояние в ванных составляет 100-150 мм, в жилых помещениях – 250 мм, 300-350 мм в коридорах, вестибюлях, кухнях, подсобках, кладовках и пр. Междутрубное расстояние может различаться в разных частях одной комнаты – быть меньше у наружных стен и больше в остальной части комнаты. Любой способ расположения теплых трубопроводов может иметь разный шаг в разных частях помещения.

Назначение трубопроводов и их характеристики

Виды трубопроводов в отопительных системах

Перед началом расчетов и выбора материалов следует выяснить эксплуатационные особенности тепловых магистралей. Их основная задача – доставка теплоносителя от котла отопления (распределительного узла) к радиаторам и батареям.

На первый взгляд монтаж транспортной магистрали не представляет сложностей. Достаточно учитывать специфику материала изготовления, установить в нужных местах компенсаторы для трубопроводов отопления, обеспечить герметичность. Но по факту после такого непрофессионального подхода во время работы могут возникнуть проблемы. Чтобы избежать их еще на стадии проектирования нужно заранее знать основные требования к организации трубопроводов:

• Номинальное значение давления и температурный режим работы отопления. Трубы должны выдержать максимальное значение этих параметров без деформации и изменения своих эксплуатационных качеств;
• Учитывать особенности выбранной схемы – однотрубная или двухтрубная. Для проведения ремонтных работ на определенных участках необходимы перемычки в трубопроводах отопления. В частности – при обвязке радиаторов;
• Внешние факторы – воздействие прямых солнечных лучей, возможное влияние отрицательных температур и качество теплоносителя. Для сохранения изначальной проходной способности периодически выполняется промывка трубопроводов отопления;
• Соблюдать правила монтажа – угол наклона, расстояние между трубопроводами отопления и предусмотреть наличие запорной арматуры. Наличие группы безопасности для компенсации чрезмерного давления и термического воздействия от теплоносителя.

С чего следует начать проектирование тепловых магистралей в автономной системе? Сначала составляется схема – однотрубная, двухтрубная, коллекторная. Затем необходимо выполнить полный расчет ее характеристики. Прежде всего – выбрать теплового режима работы, гидравлическое сопротивление и оптимальное давление. Основываясь на полученных данных подбираются трубы.

Для систем с естественной циркуляцией нужно устанавливать трубы большого диаметра – от 24 мм и выше. Таким образом можно компенсировать трение теплоносителя о внутреннюю поверхность магистрали.

Как производится расчет длины трубы

Традиционно при расчетах принимают, что 5 м трубы достаточно для отопления 1 м² пола (см. табличку выше). Номинальное расстояние при этом будет равно 200 мм. Исходя из этого соотношения можно рассчитать номинальную протяженность всего трубопровода: умножить полную площадь комнаты на 5 и округлить в большую сторону.

Для угловых комнат с одним окном лучше увеличить эту длину на 20% (на 1,2), с двумя окнами – на 30% (на 1,3). Для северных районов Российской Федерации необходимо умножить получившуюся длину еще на 20% (на 1,2).

Например, для угловой комнаты площадью 20 м² с двумя окнами и в холодном регионе России протяженность трубопровода будет:

В данном расчете используется полная площадь комнаты без вычета площади крупных предметов мебели. Так делается потому, что воздух над диванами (и даже шкафами) также необходимо отапливать, часть тепла расходуется на нагрев самой мебели. Если рассчитать по уменьшенной площади, в комнате будет прохладно, а в маленькой заставленной мебелью комнате может быть попросту холодно.

При покупке необходимо прибавить небольшой запас на повороты и неточности (6%, или коэффициент 1,06) и двойное расстояние от коллектора до комнаты.

Определение максимальной длины одного контура

Максимальная длина одного контура ни при каких условиях не должна превышать 100 м – иначе насос просто не продавит теплоноситель в контур. Да и стометровый контур лучше разделить на два – отопление улучшится, а при избыточном нагреве всегда можно отрегулировать нагрев каждого контура при помощи трехходового клапана в коллекторном узле.

Особенности системы

Прежде чем обучаться укладке труб теплого водяного пола нужно уделить внимание особенностям системы:

1. Помещения с системами подпольного отопления прогреваются равномерно. Этого нельзя сказать про комнаты с радиаторами.
2. Система подпольного отопления не подходит для помещений с низкими потолками.

Срок службы обогревающей конструкции зависит от того, из каких элементов она изготовлена. Если для этого используются металлополимерные, полимерные составляющие, он может достигать 50 лет. Электрические нагревательные элементы прослужат 20 лет, а металлические радиаторы рекомендуется менять раз за 25 лет.

Формы укладки

Существуют различные способы укладки трубопроводов в стяжке.

Змейка

При укладке змейкой, или меандром, трубопроводы размещают параллельно. Помещение при этом прогревается неравномерно. Способ подходит для маленьких помещений. Змейка применяется при комбинированном способе монтажа – коммуникации укладывают вдоль наружной стены и отсекают холодный воздух.

При укладке змейкой необходимо небольшое расстояние или дополнительный обогрев (радиаторы).

Угловая змейка

Труба укладывается вдоль наружного угла, следующие витки укладываются параллельно так, что трубопровод занимает квадрат. Подходит для прогревания углов. Сдвоенная угловая змейка применяется для помещений, у которых три стены – наружные.

Двойная змейка

Параллельно укладывается начало и конец одного контура отопления. Из всех вариантов змеек обеспечивает самый равномерный прогрев помещения.

Улитка

Иначе этот способ называют улиткой, ракушкой, спиралью. Трубопроводы укладываются по спирали, обеспечивается максимально равномерный нагрев всей площади. Так удобно размещать трубы в больших по площади помещениях.

Какой способ лучше

Соединение двух вариантов укладки позволяет оптимально расположить коммуникации в помещении. В больших комнатах лучше использовать улитку или комбинировать ее со змейкой – у наружной стены проложить несколько труб змейкой, а по остальной площади расположить трубы по спирали.

Змейка у наружной стены будет отсекать холод от стен и окон. Можно отрегулировать этот контур на более высокую температуру теплоносителя.

В маленьких помещениях, например ванной, коридоре, оптимальна змейка. В помещениях среднего размера – двойная змейка. При раскладке труб способом угловой змейки помещение будет прогреваться неравномерно, применение угловой змейки уместно только при прогревании углов при комбинированной укладке.

Нередко комбинированные варианты или смену расстояния применяют сознательно – для компенсации неотапливаемых участков (под мягкой мебелью) или обогрева рабочего места, игрового уголка для детей и т.д. Например, лучше немного сильнее обогреть:

1. Участок возле письменного стола, швейной машинки или фортепиано – там человек сидит неподвижно и может замерзнуть.
2. Часть комнаты, где часто и много играют дети.
3. Теплые участки вокруг кровати, зону отдыха с мягкой мебелью в гостиной.

В любом случае перед монтажом своими руками необходимо начертить схему укладки трубопроводов, рассчитав длину трубопровода и расстояние между витками. Затем вооружиться карандашом и миллиметровкой и начертить схему с учетом расстановки мебели и способа раскладки теплого пола. При этом учесть увеличение частоты укладки у мягкой мебели, кровати и других требующих тепла мест.

Тонкости укладки и подключения трубопроводов можно увидеть на нашем видео.

Где можно найти официальную информацию

СНиП 3.05.01-85 под названием «ВНУТРЕННИЕ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ» (неполное имя документа) подробно регламентирует прокладку труб водоснабжения, в том числе и нагревательных, а также взаимное расположение радиатора, пола, подводных труб. Обращать внимание нужно лишь на некоторые пункты, поскольку указанный документ – универсальная бумага для разных видов сантехники, что видно из названия.

Схема монтажа радиатора

Раздел «ОТОПЛЕНИЕ» начинается с пункта 3.18 и заканчивается номером 3.33. Наиболее значимые пункты – 3.20 и 3.22. Именно здесь описывается отношение радиатора относительно всех элементов помещения, а также расстояние между смежными трубами.

Расстояние от стены

Можно ли стыковать трубу для теплого пола

При укладке системы из меди в стяжку трубы, скорее всего, придется состыковывать между собой. Такое соединение надежно и долговечно. Так же надежно и паяное соединение полипропиленовых труб и сварка полиэтилена при помощи терморезисторной муфты. Сложнее обстоит вопрос с применением фитингов для ПНД, РЕ-Х и термостабильного полиэтилена (PE RT).

Пресс-фитинги применять можно, хотя и нежелательно (всякое бывает, любое соединение может протечь). Но при подключении трубопроводов к коллектору без пресс-фитингов не обойтись. Соединить между собой трубы с помощью пуш- и компрессионных фитингов не допускается. То же касается цанговых соединителей для ПНД.

Желательно использовать гибкие трубы одним целым куском – так надежнее. Сушка перекрытия, ремонт нижней комнаты и разбивка стяжки в случае протечки обходятся дороже.

Обогрев нежилых помещений (теплица)

В нежилых пространствах правила установки труб менее строгие. Здесь учитывается скорее практическая польза, чем техника безопасности. Полипропиленовые и металлические трубы прокладываются по четкому регламенту только в случае, если они проводят газ, которым обогревается теплица. Водные радиаторы и полипропиленовые трубы не подвергаются строгим правилам, если это не коммерческий участок.

Оптимальное расстояние между трубами отопления в теплице — пробел в 120 мм, там, где не стоят лотки с растениями. Такие пропуски помогают равномерно прогревать почву, не иссушая ее. Параллельная прокладка – самая эффективная. При ней теплица даст больше всего плодов, поскольку лотки равномерно прогреваются.

Монтаж радиатора отопления

Основным способом регулировки требуемого расстояния до стен служит качественная и грамотная установка приборов отопления своими руками или с помощью специалистов. Остановимся на этом аспекте подробнее.

Установка напольных видов

Этот вариант крепления оптимален для изделий, имеющих высокую массу и изготовленных чаще всего из чугуна. Такие батареи оснащают съемными или стационарными ножками, которые и фиксируют к полу. В зависимости от материала основания крепление может осуществляться саморезами по дереву, саморезами и пластиковыми дюбелями, дюбель-гвоздями.

Необходимым элементом монтажа напольного отопительного прибора служит и настенный кронштейн. Его устанавливают на требуемую высоту, которую определяют как желаемое расстояние от пола до верхней продольной трубы радиатора с учетом зазора. С помощью крепежей и разметки мест их установки добиваются оптимального расстояния до пола, стены и подоконника.

Навешиваем настенный радиатор

Каждый отопительный прибор комплектуется тем или иным видом подвесов, используемых для установки на стены. Материал и прочностные характеристики кронштейнов должны соответствовать массе отопительной с учетом заполнения ее теплоносителем. В противном случае возможна протечка системы.

Перед непосредственной установкой необходимо определить место монтажа и требуемые расстояния до основных поверхностей.

Для этого выполним следующие шаги:

1. Определим центр окна и нанесем разметку на стену для совмещения в последующем с центром радиатора.
2. Измерим расстояние от нижней кромки батарей до верхней трубы и прибавим 12 см. Данный размер отложим от пола в местах установки кронштейнов, проверив горизонтальность точек крепления по уровню.
3. В местах установки подвесов сверлим победитовым сверлом отверстия, устанавливаем в них дюбели и саморезами фиксируем кронштейны.